首次适应算法 内存分配

操

作

系

统

实

验

报

告

课程名称：操作系统

实验题目：首次适应算法

姓名： ****

专业班级： *********** 学号： ************* 指导老师： *****

一、实验目的

在计算机系统中，为了提高内存区的利用率，必须给电脑内存区进行合理的分配。本实验通过对内存区分配方法首次适应算法的使用，来了解内存分配的模式。

二、实验要求

1.内存大小初始化

2.可以对内存区进行动态分配，采用首次适应算法来实现

3.可以对已分配的内存块进行回收，并合并相邻的空闲内存块。

三、实验内容

把一个作业装入内存，按照首次适应算法对内存区进行分配，作业结束，回收已分配给该作业的内存块，并合并相邻的空闲内存块。

四、实验结果

运行效果：

1.初始化内存区大小，并添加作业，选择1添加作业

2. 当作业大小超过存储块大小时，分配失败。

3.选择3，可查看内存分配情况

4.选择2回收内存

5.添加新作业

6.回收C作业，相邻的空闲内存块合并。

五、实验总结

首次适应算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。在分配内存时，从链首开始查找，直到找到一个大小能满足要求的空闲分区为止；然后按照作业大小，从该分区中划出一块内存空间分配给请求者，余下的空闲区仍留在空闲链中。若从链首到链尾都不能找到一个能满足要求的分区，则此次分配失败。这里，我采用数组的方式，模拟内存分配首次适应算法，动态的为作业分配内存块。可以根据作业名称回收已分配的内存块，当空闲内存块相邻时，则合并。

通过此次的实验，让我对内存分配中首次适应算法更加熟悉，在此基础上，我也测试最佳适应算法（best_fit）和最坏适应算法（worst_fit），并对其进行了比较分析，从比较中我发现，针对同一个问题，解决的方法不止一种，而且不同的方法所要消耗的资源和时间也不相同，根据不同的要求，方法的优劣也不同，可以说方法是解决问题的一种模式，随环境不同而体现出优越性。

六、实验附录

程序源代码：

#include

#include

#include

int neicun=200;//内存块默认大小

int fqNum=1;//已使用分区数目，进程数目=fqNum-1

#define number 100//进程数量

struct fqinfo//分区信息

{

int start;//开始位置

int end;//结束位置

char name;//进程名称

int capactity;//进程大小或者分区块大小

int flag;//分区使用标记，0：未使用 1：已使用 2:回收或者合并的分区 3:尾部

}fqlist[number];

int init_neicun();//初始化内存大小

int first_fit(char name,int size);//首次适应算法

int fenpei();//为进程存储区

int showit();//显示进程

int menu();//功能菜单

int Memory_recovery();//内存回收

int exit();//退出系统

int main(){

init_neicun();//初始化内存大小

menu();

return 0;

}

int menu(){

int select;

printf("\n---------------------------------------\n");

printf(" 1: 添加进程 2: 回收内存\n");

printf(" 3: 查看内存分配 4: 退出\n");

printf("---------------------------------------\n");

printf("please input you choice:");

scanf("%d",&select);

switch(select){

case 1:fenpei();break;

case 2:Memory_recovery();break;

case 3:showit();break;

case 4:exit();break;

}

menu();

return 0;

}

int init_neicun(){

for(int i=0;i

fqlist[i].name='$';

fqlist[i].start=0;

fqlist[i].end=0;

fqlist[i].capactity=0;

fqlist[i].flag=0;

}

printf("请输入内存大小:");

scanf("%d",&neicun);

printf("内存大小neicun=%d\n",neicun);

fqlist[0].capactity=neicun;

fqlist[0].start=0;

fqlist[0].end=neicun-1;

fqlist[0].flag=3;

return 0;

}

int fenpei(){

getchar();

char m;

int n;

printf("请输入进程的名称和大小（空格分隔）：");

scanf("%c %d",&m,&n);

first_fit(m,n);

return 0;

}

int first_fit(char jname,int size){

//printf("name=%c,size=%d,number=%d\n",jname,size,number);

//int count=0;

int flag=0;//默认情况分配失败 1时分配成功

int sum=0;

for(int i=0;i

if(fqlist[i].flag!=1){//当某一分区不在使用时

if(fqlist[i].capactity>size)

{

//printf("fenpei name=%c,size=%d\n",jname,size);

if(i

//分配内存，已使用内存块增加

for(int j=number-1;j>i;j--)

{

fqlist[j]=fqlist[j-1];

}

fqlist[i+1].name='$';

fqlist[i+1].start=sum+size;

fqlist[i+1].end=fqlist[i].end;

fqlist[i+1].capactity=fqlist[i].capactity-size;

fqlist[i+1].flag=fqlist[i].flag;

}

fqlist[i].name=jname;

fqlist[i].start=sum;

fqlist[i].end=sum+size-1;

fqlist[i].capactity=size;

fqlist[i].flag=1;

fqNum++;//进程数目增1

//需要把以后的分区块往后一个位置

flag=1;

}else{

//当未使用的分区块大小不足时

sum=sum+fqlist[i].capactity;

}

}else{//当该分区块在使用时

sum=sum+fqlist[i].capactity;

//count++;//记录已查询出的分区块个数

}

}

if(flag==1)

printf("已为进程%c分配内存区！\n",jname);

else

printf("为进程%c分配内存区失败！\n",jname);

return 0;

}

int Memory_recovery(){

int flag=0;//标记回收是否成功 0：失败 1：成功

int sflag=0;//

int tflag=0;//

char jname='z';

getchar();//吸收空白键

printf("请输入进程名称:");

scanf("%c",&jname);

for(int i=0;i

if(fqlist[i].name==jname){

fqlist[i].name='$';

fqlist[i].flag=2;//表示为回收的内存区

flag=1;

fqNum--;

}

}

if(flag==1)

printf("进程%c结束，内存回收成功！\n",jname);

else

printf("进程%c无法结束，内存回收失败！\n",jname);

//将连续的已回收的内存区合并

while(flag<3){

for(i=0;i

if(fqlist[i].flag==0||fqlist[i].flag==2){

if(fqlist[i+1].flag!=1){

if(fqlist[i+1].flag==3)

{

fqlist[i].end=fqlist[i+1].end;

fqlist[i].capactity=fqlist[i].capactity+fqlist[i+1].capactity;

fqlist[i].flag=fqlist[i+1].flag;

for(int j=i+1;j

{

fqlist[j]=fqlist[j+1];

}

i=number;

flag++;

}

else{

fqlist[i].end=fqlist[i+1].end;

fqlist[i].capactity=fqlist[i].capactity+fqlist[i+1].capactity;

fqlist[i].flag=fqlist[i+1].flag;

for(int j=i+1;j

{

fqlist[j]=fqlist[j+1];

}

}

}

}

}

flag++;

}

return 0;

}

int showit(){//显示进程情况

int count=0;

printf("进程名称开始位置结束位置进程大小状态\n");

for(int i=0;i

{

printf("%5c%10d%12d%10d",fqlist[i].name,fqlist[i].start,fqlist [i].end,fqlist[i].capactity);

if(fqlist[i].flag==1){

printf(" 已使用\n");

count++;

}

else if(fqlist[i].flag==3){

printf(" 尾部\n");

count++;

}else if(fqlist[i].flag==2){

printf(" 未使用\n");

}else if(fqlist[i].flag==0){

printf(" 未使用\n");

}

}

return 0;

}

int exit(){

printf("按任意键退出.....\n");

exit(0);

return 0; }